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LED驱动器控制电路的制作方法

2022-02-22 07:08:27 来源:中国专利 TAG:
LED驱动器控制电路的制作方法

本发明涉及用于LED驱动器的控制电路领域,尤其涉及适于向LED驱动器提供隔离控制信号的控制电路。

背景技术

由多个LED形成的发光二极管(LED)装置通常由LED驱动器驱动或供电。LED驱动器可以适于例如通过控制通过LED装置的LED的电流大小来限定由LED装置输出的光量。

已经考虑了用于控制通过LED的电流大小(即,对LED装置进行调光)的不同方法或协议。通常,这些协议具有共同的特征,即LED驱动器响应于由LED驱动器控制电路提供的控制信号来控制由LED装置输出的光量。

用于对LED装置进行调光的方法的一个示例被称为“线路切换”。线路切换方法是步进调光方法,其中向LED驱动器提供控制信号,其中控制信号可在两个电平之间切换。LED驱动器通过在两个非零(并且通常是预定的)电平之间适当地改变通过连接的LED装置的电流的电平来响应控制信号的电平的改变。

控制对LED装置调光的其它方法是已知的,包括DALI,1-10V,0-10V等等。

期望改进LED系统的适应性,使得它们能够连接到不同的或新的电源或输入。特别地,应当理解,用于LED系统的不同电源(即输入)的特性可以不同于用于(例如,不同管辖区域的)家庭设置或工业应用中的典型电源。

因此,需要提供用于这种非家用电源的LED系统的部件。



技术实现要素:

本发明由权利要求定义。

根据本发明的一个方面的示例,提供了一种LED驱动器控制电路。该LED驱动控制电路被设计为可连接到三相输入的LED驱动器产生控制信号,该三相输入包括三个不同的相线,每个相线承载具有相同频率和不同相位的交流信号。

LED驱动器控制电路,包括:开关,其适于可控地将开关输出节点连接在第一开关输入节点和第二开关输入节点之间,所述开关输出节点的电压限定所述控制信号;第一电压控制电路,所述第一电压控制电路可连接到所述三相输入的至少一个相线并且连接到所述第一开关输入节点,并且被布置为控制所述第一开关输入节点处的电压;以及第二电压控制电路,其可连接到至少一个相线并且连接到所述三相输入的所述第二开关输入节点,并且被布置为控制所述第二开关输入节点处的电压。

第一电压控制电路和第二电压控制电路被配置成使得:第一开关输入节点处的电压在每个相应的交流信号的周期的一部分中大于每个交流信号的瞬时电压,并且第二开关输入节点处的电压在每个相应的交流信号的周期期间的任何点处不大于任何交流信号的瞬时电压;或者第一开关输入节点处的电压在每个相应的交流信号的周期的一部分中小于每个交流信号的瞬时电压,并且第二开关输入节点处的电压在每个相应的交流信号的周期期间的任何点处不小于任何交流信号的瞬时电压。

本发明提出了一种新的LED驱动器控制电路,其适于为在线路开关调光方法下工作的(多个)LED驱动器产生控制信号。特别地,所提出的LED驱动器控制电路使得基于线路开关的LED驱动器能够由三相市电输入供电,而不需要在安装时考虑哪些相线(由三相输入提供)连接到LED驱动器的哪些电源端子,并且同时保持控制信号的精度。

这显著地增加了要连接到LED驱动器控制电路的LED驱动器(及其相关的LED装置)的安装的简易性。

本发明由此使得LED驱动器和LED驱动器控制电路能够在没有中性线的情况下从三相输入(诸如三相delta连接)操作。这由此消除了要市电三相输入为LED驱动器提供中性线的需要,由此减少了用于对LED驱动器供电和控制的布线量。(例如,所提出的技术可以被改装到其上的)现有照明安装可能已经包括用于提供市电的三个输入的布线以及中性线。在这种情况下,不再需要中性线来向LED驱动器(或LED驱动器控制电路)供电,并且中性线可以用于承载由LED驱动器控制电路产生的控制信号。这使得可调光LED系统能够被改装到现有照明安装中,并提高了整个LED系统的灵活性。

应该清楚的是,所提出的LED驱动器控制电路特别适用于线路开关调光方法,但是可以在其它类似调光方法的环境中实现。

第一电压控制电路可以包括从第一相线连接到第一开关输入节点的第一二极管;以及从第二相线连接到所述第一开关输入节点的第二二极管。

在一些实施例中,第一电压控制电路还包括从第三相线连接到第一开关输入节点的第三二极管。该第三二极管不是必需的,而是在一些实施例中可以省略以减小第一电压控制单元的尺寸。

所述三相输入还可以包括中性线,其中第一电压控制电路包括连接在所述中性线和所述第一开关输入节点之间的第一电容器;以及连接在所述相线之一与所述第一开关输入节点之间的二极管。

当中性线可用于LED驱动器控制电路时,可以通过提供连接在第一开关输入节点和中性线之间的电容器来增加第一开关输入节点处的电压的可靠性。这平滑了在第一开关输入节点处提供的电压,增加了第一开关输入节点处的电压大于LED驱动器的中性端子处的电压的时间。它还增加了LED驱动器电路的灵活性,只需要连接到三相输入的两条线。

在另一实施例中,除了第一电容器之外,第一电压控制电路包括三个二极管,每个二极管将三相输入的相应相线连接到第一开关输入节点。

在至少一个实施例中,第二电压控制电路包括三个二极管,每个二极管将第二开关输入节点连接到三相输入的相应相线。

在至少一个实施例中,该三相输入进一步包括中性线并且该第二电压控制电路包括:连接在所述中性线和所述第二开关输入节点之间的第二电容器;以及从所述第二开关输入节点连接到所述三相输入的所述相线中的一者的二极管。

当中性线可用于LED驱动器控制电路时,可以通过提供连接在第二开关输入节点和中性线之间的电容器来增加第二开关输入节点处的电压的可靠性。这平滑了在第二开关输入节点处提供的电压,并且降低了LED驱动器的中性端子处的电压升高到大于第二开关输入节点处的电压的可能性(例如,在功率浪涌的情况下)。它还增加了LED驱动器电路的灵活性,只需要连接到三相输入的两条导线(而不是全部三条)即可。

还提出了一种LED驱动器系统,包括:本文中任意所述的LED驱动器控制电路;以及用于驱动LED装置的LED驱动器,可连接到三相输入并响应于由LED驱动器控制电路产生的控制信号。

优选地,LED驱动器系统适于使得任何LED驱动器不连接到三相输入的中性线(如果存在)。本发明使得LED驱动器能够仅由三相输入的相线来操作,释放先前可能被指定为中性线的线(例如,用以承载用于LED驱动器控制电路的控制信号)。这提高了将LED驱动器系统改装到现有布线方案或照明系统中的容易性。

在实施例中,每个LED驱动器包括控制信号隔离器,该控制信号隔离器适于接收控制信号并基于控制信号和由相线之一承载的交流信号之间的差来生成隔离的控制信号。

在一些实施例中,控制信号隔离器包括:发光二极管,其连接在所述开关输出节点与所述相线中的一者之间且适于响应于所述开关输出节点处的电压而产生光;以及光响应电路,其适于接收由所述发光二极管产生的光并产生所述控制信号。因此,控制信号隔离器可以有效地包括光耦合器装置。

在一些实施例中,控制信号隔离器还包括连接在开关输出节点和与发光二极管相同的一个相线之间的反向电流二极管,其中控制二极管的极性与发光二极管的极性相反。

LED驱动器优选地适于响应于控制信号来控制流过LED装置的电流。特别地,LED驱动器可以响应于控制信号根据线路开关协议操作。

还提出了一种LED系统,其包括本文所述的任何LED驱动器系统;以及由LED驱动系统驱动的一个或多个LED形成的LED装置。

还提出了一种LED系统,包括任意描述的LED驱动器控制电路;用于驱动相应的LED装置的多个LED驱动器,所述多个LED驱动器可连接到所述三相输入并且响应于由所述LED驱动器控制电路生成的控制信号;以及由相应的LED驱动器驱动的多个LED装置,LED装置的数量等于LED驱动器的数量。

因此,不同的LED驱动器可以共享由LED驱动器控制电路产生的控制信号。

根据本发明的一个方面的示例,提供了一种控制LED驱动器控制电路的方法,该LED驱动器控制电路用于为可连接到三相输入的LED驱动器生成控制信号,该三相输入包括三条不同的相线,每条相线承载具有相同频率和不同相位的交流信号。

该方法包括:将开关输出节点可控地连接第一开关输入节点和第二开关输入节点之间;响应于所述开关输出节点处的电压生成用于所述LED驱动器的控制信号,其中所述控制信号与所述开关输出节点电隔离;使用连接在所述三相输入的至少一个相线与所述第一开关输入节点之间的第一电压控制电路向所述第一开关输入节点提供电压;以及使用第二电压控制电路向所述第二开关输入节点提供电压,所述第二电压控制电路连接到所述第二开关输入节点并且可连接到所述三相输入的至少一个相线,其中:在第一开关输入节点处提供的电压在每个相应的交流信号的周期的一部分中大于每个交流信号的瞬时电压,并且在第二开关输入节点处提供的电压在每个相应的交流信号的周期期间的任何点处不大于任何交流信号的瞬时电压;或者在第一开关输入节点处提供的电压在每个相应的交流信号的周期的一部分中小于每个交流信号的瞬时电压,并且在第二开关输入节点处提供的电压在每个相应的交流信号的周期期间的任何点处不小于任何交流信号的瞬时电压。参考下面描述的实施例,本发明的这些和其它方面将变得显而易见并且得以阐述。

附图说明

为了更好地理解本发明,并且为了更清楚地示出如何实现本发明,现在将仅通过示例的方式参考附图,其中:

图1示出了根据现有技术中已知示例的具有LED驱动器控制电路的LED系统;

图2示出了根据本发明的一般实施例的LED驱动器控制电路;

图3示出了根据第一实施例的LED驱动器控制电路;

图4示出了用于阐明根据第一实施例的LED驱动器控制电路的波形;

图5示出了用于说阐明根据第二实施例的LED驱动器控制电路的波形;

图6示出了根据第三实施例的LED驱动器控制电路;以及

图7示出了根据本发明实施例的控制LED驱动器控制电路的方法。

具体实施方式

将参照附图描述本发明。

应当理解,虽然具体实施方式和特定示例指示了装置、系统和方法的示例性实施例,但是它们仅用于说明的目的,而不旨在限制本发明的范围。本发明的装置、系统和方法的这些和其它特征、方面和优点将从以下描述、所附权利要求和附图中变得更好理解。应当理解,附图仅仅是示意性的并且没有按比例绘制。还应当理解,在所有附图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。

本发明提供了一种适于在线路开关调光协议下操作的LED驱动器的LED驱动器控制电路。LED驱动器控制电路产生可在第一节点处的电压电平与第二节点处的电压电平之间切换的控制信号。第一节点通过第一电压控制电路连接到三相输入,并且第二节点通过第二电压控制电路连接到三相输入。第一电压控制电路将第一节点处的电压电平在相应相的周期的至少一部分中在第一实施例中控制为大于三相输入的每个相的电压电平或在第二实施例中控制为小于三相输入的每个相的电压电平。第二电压控制电路将第二节点处的电压电平在相应相的整个周期中在第一实施例中控制为小于或等于三相输入的每个相的电压电平或者在第二实施例中控制为大于或等于三相输入的每个相的电压电平。

本发明由此提供了一种LED驱动器控制电路,其使得在线路开关调光协议下操作的LED驱动器能够使用三相输入中的任何两个作为相线和返回路径(即,充当中性线),同时仍然被适当地控制。

图1示出了在整个LED系统10的背景下的已知LED驱动器控制电路100。LED系统10还包括LED驱动器150和LED装置160,LED装置160由LED驱动器150的驱动部件159驱动。LED驱动器控制电路100产生由LED驱动器150使用的控制信号Sc。

LED驱动器150适于根据线路开关接口方案或调光协议进行操作。在该方案中,LED驱动器150经由相线端子T1和中性线端子T2从市电输入被激励。“线路开关”接口方案包括用于LED驱动器的额外输入端子T3(“控制端子”),(其用作LED驱动器的控制),并且使用中性端子作为在额外输入端子处接收的控制信号的共享返回路径。

典型地,在线路开关接口方法中,(在额外的输入端接收的)控制信号SC可在第一电平和第二电平之间切换,并且LED驱动器响应于控制信号的电平而控制通过在第一和第二(非零)电流电平之间连接的LED装置的电流。这使得能够切换和控制调光。

因此,LED驱动器控制电路100适于产生用于驱动器的额外输入端T3的控制信号Sc。

LED驱动器150具有用于连接至3个相应的接线的三个端子T1、T2、T3。第一端子T1和第二端子T2可连接到市电输入190,因此用作“电源端子”。第一端子T1(“相线端子”)可连接以从市电输入190的相线191(其可替代地标记为“电源线”、“热线”、“驱动器线”或“线”)汲取电力。第二端子T2(“中性线端子”)可连接到市电输入的中性线192,其用作LED驱动器的返回路径,这在本领域中是公知的。因此,电源输入190提供用于连接到LED驱动器的端子的两条(传输)线。

LED驱动器150还包括第三端子T3(“控制端子”或“线路开关接线端子”),用于接收由LED驱动器控制电路100产生的控制信号Sc。控制信号Sc与线路开关接口方法一致。具体地,第三端子T3可连接到LED驱动器控制电路100的开关输出节点115,该开关输出节点115提供控制信号Sc,如后面将要解释的。

LED驱动器150包括产生隔离控制信号SC1的控制信号隔离器155。控制信号隔离器接收控制信号SC,并基于控制信号SC的电压与中性线或中性线端子T2处的电压之间的差(即,通过控制信号隔离器155的电流)来产生隔离控制信号SC1。控制信号隔离器155需要用于控制信号的返回路径,该返回路径由连接到第二端子T2的中性线192提供。隔离控制信号SC1由此与控制信号SC电隔离。

LED驱动器150还包括用于驱动LED装置的驱动部件159。LED装置的驱动是敏感的或响应于隔离控制信号SC1,并且由此响应于控制信号SC。例如,驱动部件可以响应于(隔离)控制信号来控制通过LED装置的电流,如前所解释的。

LED驱动器控制电路100包括开关S1,其可控地将开关输出节点115连接在第一开关输入节点116(连接到相线191)和第二开关输入节点117(连接到中性线192)之间。S1的切换可以响应于外部控制信号或例如经由(未示出的)用户接口手动切换。这有效地允许开关S1在相线191的电压和中性线192的电压之间切换开关输出节点处的电压(即,控制信号)。

在所示的现有技术示例中,控制信号隔离器155有效地包括响应于控制信号SC而生成隔离控制信号SC1的光耦合器装置。然而,生成隔离控制信号SC1的其他方法对于本领域技术人员而言将是显而易见的(例如,使用1:1变压器)。

控制信号隔离器155在此包括发光二极管157和光响应电路158,该光响应电路158适于接收由发光二极管产生的光并产生隔离控制信号SC1。发光二极管157响应于流过其中的电流,即控制端子T3和中性线端子T2之间的电压差而发光。

控制信号隔离器155还包括与发光二极管157并联但具有相反极性的(反向电流)二极管DI。电阻器R1限制通过发光二极管157的电流。这是因为发光二极管157和二极管DI都不限制电流,这意味着电阻器优选用于限制通过这些部件的电流(例如,如果中性线端子T2被连接到低输出阻抗电压)。

显然,当开关S1将开关输出节点115连接到第一开关输入节点时,电流将从相线191流过电阻器R1和发光二极管157并流到中性线192。这将导致发光二极管产生光,从而导致光响应电路产生具有第一特性(即指示检测到光)的隔离控制信号SC1。第一特性可以是在隔离控制信号中存在(一些)电压/电流。

当开关S1将开关输出节点连接到第二开关输入节点时,则没有电流流过发光二极管157。因此,光响应电路158将产生具有第二特性(即指示没有检测到光)的隔离控制信号。第二特性可以是隔离控制信号中不存在(一些)电压/电流。

由此,控制信号SC可以控制LED装置的特性,同时允许其与控制LED装置和LED装置本身的部件电隔离。

特别地,流过控制信号隔离器(从开关输出节点到中性线)的一些电流(即,一段时间内的电压差)导致产生或输出具有第一特性的隔离信号。没有电流从开关输出节点流过控制信号隔离器到中性线,即当控制信号隔离器两端没有电压时,导致产生或输出具有第二特性的隔离控制信号。

如上所简述的,LED驱动器150的驱动部件159响应于隔离控制信号SC1的特性以控制LED装置160。

已知驱动部件159响应于具有第一特性的隔离控制信号而将通过LED装置160的电流控制在第一电平,并且响应于具有第二特性的隔离控制信号而将通过LED装置160的电流控制在不同的第二电平。因此,控制信号SC(从而开关SI)可以有效地控制通过LED装置160的电流。基于隔离控制信号的不同信号特性来控制LED装置的方法在本领域中是公知的。

在已知的示例中,从LED驱动器控制电路100中省略了第二开关输入节点117,并且该开关可以(导致产生具有第二特性的控制信号)替代地将开关输出节点从第一开关输入节点断开(即,断开开关)。

然而,这种方法的一个问题是电流仍然可能例如经由寄生电容从相线191耦合到开关输出节点115,这仍然可能导致电流流过控制信号隔离器并且错误地产生隔离控制信号。因此,优选地使开关输出节点115能够连接到中性线192以产生具有第二特性的控制信号。

在已知的示例中,可能使用具有(工业)3相星形(Y)输入或电源的上述LED驱动器150和LED驱动器控制电路100,所述(工业)3相星形(Y)输入或电源具有三相线和中性线,而不是所示的具有单相线和中性线的(家用)电源。

三相输入通常提供三相线,每条线承载交变信号(即具有交变电流和交变电压的信号),以及中性线(承载返回路径和/或表示接地或地)。在一些实施例中,可以提供附加线(未示出),该附加线提供保护性接地。相线所承载的电压/电流基本上彼此相同(即,相同的频率、峰值幅度、形状等),除了每个电压/电流与其他相线所承载的电压/电流异相120°。每个交变信号例如以正弦波的方式执行迭代和周期性循环。

在这样的配置中,LED驱动器150的相线端子T1可以连接到三个相线中的任何一个(或者可能更多),每个相线承载不同相位(R、S、T)的信号,并且中性线端子T2可以连接到中性线。对于这样的系统,相应的LED驱动器控制电路可以使用三相线(用于连接到第一开关输入节点)和中性线(用于连接到第二开关输入节点)中的任何一者。用于第一开关输入节点的相线的选择可以独立于用于给LED驱动器供电的输入节点的选择。

LED驱动器和LED驱动器控制电路的操作以大致相同的方式操作。在一些示例中,可以在光响应电路的输出处提供电容器,以平滑由相线承载的交流引起的隔离控制信号中的任何纹波。然而,该元件不是必需的。

然而,本发明人已经认识到,在一些应用中,期望使用以三相Δ配置或其中电源不提供中性线(或其中中性线用于其它目的)的其它配置布置的输入或电源。对于这样的电源,LED驱动器150可以连接到输入源的相线中的任何两条并且被成功地供电(例如,能够驱动LED装置160)。特别地,LED驱动器的相线端子T1可以连接到三个相线(R、S、T)中的任一个,并且LED驱动器的中性线端子T2可以连接到另外两个相线中的任一个。

为了便于安装,优选地,LED驱动器150的相线端子T1和中性线端子T2可以连接到可用输入线的任意选择。

然而,发明人已经认识到,这导致了传统LED驱动器控制电路100的问题,因为不知道(在设计LED驱动器控制电路时)哪个可用输入线将连接到LED驱动器的中性线端子。此外,不同的LED驱动器可以共享相同的控制信号(例如,具有连接到LED驱动器控制电路的相同开关输出节点的控制端子),但是它们自身连接到用于给它们自身供电的任意/不同的输入线。

例如,如果LED驱动器的中性线端子连接到与LED驱动器控制电路的第一开关输入节点相同的相位线,则当开关S1控制开关输出节点以连接到第一开关输入节点时(与用家用市电电源实现时相比,这将是错误的),该LED驱动器将不产生隔离的控制信号。

因此,在多个LED驱动器的控制端子T3连接到LED驱动器控制电路的相同开关输出节点,但它们的电源/中性线端子连接到可用输入线中的任意两条的情况下,该问题可能导致某些LED驱动器中的隔离控制信号的错误行为,从而导致至少一个相应LED装置的错误行为。

因此,期望提供一种LED驱动器控制电路,该LED驱动器控制电路能够适应于任何配置或与任何配置一起使用,在该配置中,LED驱动器连接到不具有中性线的三相电源,或者连接到三相电源而不使用中性线。

图2概念性地示出了根据本发明一般实施例的LED驱动器控制电路200。代替将第一/第二开关输入节点直接连接到三相输入的可用相线,而是使用第一电压控制单元和第二电压控制单元来向第一/第二开关输入节点提供电压电平。

特别地,第一电压控制单元210向第一开关输入节点提供电压,第二电压控制单元220向第二开关输入节点提供电压。

第一电压控制电路210连接在三相输入的至少一个相线R、S、T和第一开关输入节点116之间。第一电压控制电路210被布置为使得第一开关输入节点116处的电压在每个相应的交流信号的周期的一部分中大于(由每个相应的相线承载的)每个交流信号的瞬时电压。

换句话说,第一电压控制电路210被设计为使得对于由可用相线提供的每个信号的周期的至少一部分,第一开关输入节点处的电压大于所述信号的瞬时电压。这意味着,对于由任何给定相线承载的交变信号的周期的至少一部分,当开关输出节点连接到第一开关输入节点时,至少一些电流将流过所连接的LED驱动器的控制信号隔离器,而不管LED驱动器的中性端子连接到哪个相线。

第二电压控制电路220连接到第二开关输入节点117并且可连接到三相输入的至少一个相线R、S、T。第二电压控制电路220被布置为使得第二开关输入节点处的电压在任何交流信号的周期期间的任何点处不大于任何交流信号的瞬时电压。

换言之,第二电压控制电路被设计为使得第二开关输入节点处的电压总是小于或等于由相线承载的每个交变信号的瞬时/瞬态电压。这意味着无论LED驱动器的中性端子连接到哪个相线,在相线上的任何信号的周期期间都不会有电流流过LED驱动器的控制信号隔离器。

第一和/或第二电压控制电路210,220可以连接到三相输入的中性线N。可以使得该中性线N对于由LED驱动器控制电路控制的LED驱动器是不可用的。下面将更详细地解释使用该概念的具体实施例。

在其他示例中,第一和第二电压控制电路可以被适配成使得第一开关输入节点处的电压在每个相应的交流信号的周期的一部分中小于每个交流信号的瞬时/瞬态电压,并且第二开关输入节点处的电压在每个相应的交流信号的周期期间的任何点处不小于任何交流信号的瞬时电压。稍后将描述实现这一点的方法。

图3示出了根据本发明第一实施例的LED驱动器控制电路300。

LED驱动器控制电路300包括开关S1,其选择性地将开关输出节点115连接到第一开关输入节点116和/或第二开关输入节点117。LED驱动器控制电路还包括第一电压控制电路310和第二电压控制电路320。

第一电压控制电路310包括从三相输入的每个相应相线R、S、T连接到第一开关输入节点116的第一二极管D1,第二二极管D2和第三二极管D3。特别地,每个二极管D1,D2,D3的阳极连接到相应的相线R、S、T,每个二极管的阴极连接到相同的第一开关输入节点116。

这实际地意味着第一开关输入节点116处的电压不小于每个相线R、S、T的最高瞬时电压。这确保第一开关输入节点处的电压在相应相线上的每个信号的周期的至少一部分中大于每个相线的瞬时电压。换句话说,对于由相应相线R、S、T承载的信号的周期的至少一部分,在第一开关输入节点116和每个相线R、S、T之间存在正电压差。

这导致:当开关输出节点115连接到第一开关输入节点116时,在由任何相线承载的交变信号的周期的至少一部分中,电流流过所连接的LED驱动器150的控制信号隔离器,而不管LED驱动器150的中性端子T2连接到哪个相线。

第二电压控制电路320包括从第二开关输入节点连接到三相输入的每个相应相线R、S、T的第四D4,第五D5和第六D6。特别地,每个二极管D4,D5,D6的阴极连接到相应的相线R、S、T,每个二极管的阳极连接到相同的第二开关输入节点117。

这实际上意味着第二开关输入节点处的电压不大于每个相线的最低瞬时电压。这导致:当开关输出节点连接到第二开关输入节点时,在市电周期期间的任何点处没有电流流过所连接的LED驱动器的控制信号隔离器,而不管LED驱动器的中性端子连接到哪个相线。

图4提供了根据第一实施例的LED驱动器控制电路的三个说明性波形。

第一波形401示出了三相输入的每个相线R、S、T处的电压。第一线401a示出了第一相线R和第二相线S之间的电压差。第二线401b示出了第二相线S和第三相线T之间的电压差。第三线401c示出了第三相线T和第一相线R之间的电压差。

第二波形402示出了相对于第一实施例的LED驱动器控制电路300的每个相应相线R、S、T的电压的第一开关输入节点116处的电压。第一线402a示出了第一开关输入节点116和第一相线R之间的电压差。第二线402b示出了第一开关输入节点116和第二相线S之间的电压差。第三线402c示出了第一开关输入节点116和第三相线T之间的电压差。

因此,显然,无论LED驱动器的中性端子连接到相线R、S、T中的哪一个,当开关输出节点115连接到第一开关输入节点116时,在提供给中性端子的交变电流的至少一部分周期期间,(连接到开关输出节点115的)控制端子T3处的电压将总是大于中性端子T2处的电压。因此,此时电流将流过控制信号隔离器。

第三波形403示出了相对于第一实施例的LED驱动器控制电路300的每个相应相线R、S、T的电压的第二开关输入节点117处的电压。第一线403a示出了第二开关输入节点和第一相线R之间的电压差。第二线403b示出了第二开关输入节点和第二相线S之间的电压差。第三线403c示出了第二开关输入节点和第三相线T之间的电压差。

因此,显然,无论LED驱动器的中性端子T2连接到哪个相线,(连接到开关输出节点115的)控制端子T3将总是小于或等于中性端子T2处的电压。因此,当LED驱动器控制电路的开关输出节点115(并由此控制端子T2)连接到第二开关输入节点117时,没有电流流过控制信号隔离器。

在第一实施例的LED驱动器控制电路300的变型中,二极管D1,D2,D3中的一个可以从第一电压控制单元310去除。

因此,在第二实施例中,第一电压控制电路310可以仅包括从三相输入的相应相线(R,S)连接到第一开关输入节点的第一二极管D1和第二二极管D2。特别地,每个二极管的阳极连接到相应的相线(R,S),其中每个二极管的阴极连接到相同的第一开关输入节点。

在第二实施例中,开关和第二电压控制电路的结构可以与第一实施例的结构相同。

图5提供了用于理解根据第二实施例的LED驱动器控制电路的效果的两个波形。

为了更加清楚起见,重复第一波形401。

第四波形504示出了相对于第二实施例的LED驱动器控制电路的每个相应相线R、S、T的电压的第一开关输入节点116处的电压。第一线504a示出了第一开关输入节点和第一相线R之间的电压差。第二线504b示出了第一开关输入节点和第二相线S之间的电压差。第三线504c示出了第一开关输入节点和第三相线T之间的电压差。

从第四波形504可以看出,第一开关输入节点116与每一输入线R、S、T之间的电压在由任一给定输入线R、S、T承载的交变信号的每一周期的一部分期间为正。因此,不管哪个输入线R、S、T连接到LED驱动器的中性端子,在中性端子处的交变信号的每个周期的一部分期间,(连接到开关输出节点115的)控制端子T3将总是相对于中性端子T2为正。因此,对于至少一部分市电周期,电流将流过控制信号隔离器。

注意,在部分市电周期期间开关输出节点和输入线之一之间的电压为负的事实是没有异议的。

在另外的实施例中,中性线仍可用于连接到LED驱动器控制电路(例如,但不连接到LED驱动器本身)。LED驱动器控制电路的上述实施例适用于这种情况。然而,中性线的可用性为进一步改进LED驱动器控制电路提供了灵活性和范围。

图6示出了根据本发明第三实施例的LED驱动器控制电路600。LED驱动器控制电路600的第三实施例特别适于在三相线R、S、T和中性线N可用于连接到LED驱动器控制电路600时使用。

LED驱动器控制电路600包括开关S1,其选择性地将开关输出节点连接到第一和/或第二开关输入节点。LED驱动器控制电路600还包括第一电压控制电路610和第二电压控制电路620。

第一电压控制电路610以与第一实施例类似的方式包括第一二极管D1、第二二极管D2和第三二极管D3。特别地,每个二极管的阳极连接到相应的相线R、S、T,每个二极管的阴极连接到相同的第一开关输入节点。

第一电压控制电路610还包括第一电容器C1。第一电容器C1连接在中性线N和第一开关输入节点116之间。

提供第一电容器C1意味着在第一开关输入节点116处(通过第一电容器)存储和维持正电压。这导致:对于由任何相应相线承载的交变信号的每个周期的至少一部分,在第一开关输入节点116和每个相线R、S、T之间存在正电压差。反过来,这意味着:当开关输出节点连接到第一开关输入节点时,对于在中性端子(或任何相线)处承载的信号的周期的至少一部分,在所连接的LED驱动器的控制端子和该LED驱动器的中性端子之间存在正电压差。

电容器C1导致第一开关输入节点处的电压比先前描述的实施例中的电压更平滑。

第二电压控制电路620以与第一实施例类似的方式包括第四二极管D4、第五二极管D5和第六二极管D6。特别地,每个二极管的阳极连接到第二开关输入节点117,每个二极管的阴极连接到相应的相线R、S、T。

第二电压控制电路610还包括第二电容器C2。第二电容器C2连接在中性线N和第二开关输入节点117之间。

提供第二电容器C2意味着在第二开关输入节点117处(通过第二电容器)存储负电压。这有助于确保第二开关输入节点和任何相线(或中性线)之间的电压差保持为零或小于零。特别地,由于电容器的平滑效应,平均电压差增加。反过来,这意味着:当开关输出节点连接到第二开关输入节点时,在所连接的LED驱动器的控制端子与该LED驱动器的中性端子之间总是存在负的或零的电压差,而不论中性线端子连接到输入线/中性线中的哪一个。

在第三实施例的变型中,应当注意,仅需要第一电压控制电路的第一、第二和第三二极管中的一者来实现确保对于由相应相线承载的信号的周期的至少一部分在第一开关输入节点和每个相线之间存在正电压差的效果。这是因为第一电容器可以存储和维持大于由每个相线承载的信号的周期的一部分的正电压。因此,根据各种实施例,可以省略第一、第二和第三二极管中的一者/两者。该实施例还提供了仅需要到LED驱动器控制电路的两条(或者可能是三条)传输线(相线和中性线之一)的选择。

在第三实施例的另一变型中,注意,仅需要第二电压控制电路的第一、第二和第三二极管中的一者来实现确保对于由相应相线承载的信号的整个周期第一开关输入节点和每个相线之间的电压差为零或负的效果。这是因为:如果为第二电容器选择足够大的电容值,则第二电容器可以存储和维持(在第二开关输入节点和中性线之间的)负电压,该负电压将小于或等于由每个相线承载的信号的任何瞬时电压。因此,根据各种实施例,可以省略第四、第五和第六二极管中的一者/两者。

已经根据本发明的实施例(及其变型)描述了第一和第二电压控制电路的各种示例。本领域技术人员能够容易地使用来自不同实施例及其变型的第一和第二电压控制电路的不同示例。例如,本发明的一个可能的实施例采用参考第一实施例描述的第一电压控制电路(例如,如参考图3和4所描述的)和参考第三实施例描述的第二电压控制电路(例如,如参考图6所描述的)。

参考图3至图6描述的实施例被设计用于在每个相应交流信号的周期的一部分中在第一开关输入节点处提供大于每个交流信号的瞬时/瞬态电压的电压,以及在每个交流信号的周期期间的任何点处在第二开关输入节点处提供不大于任何交流信号的瞬时/瞬态电压的电压。

然而,所描述的实施例可以被适配成使得:第一开关输入节点处的电压在每个相应的交流信号的周期的一部分中小于每个交流信号的瞬时/瞬态电压,并且第二开关输入节点处的电压在每个相应的交流信号的周期期间的任何点处不小于任何交流信号的瞬时/瞬态电压。这可以通过简单地反转LED驱动器控制电路的实施例中的任何二极管的极性来实现,即,用“阴极”来替换对“阳极”的引用,反之亦然。

对于这样的实施例,参考图1描述的LED驱动器可以被适配成使得发光二极管157和(反向)二极管D1的极性被反向。这将导致隔离控制信号具有与参考图3到图6描述的实施例相同的极性。

图7示出了根据本发明实施例的方法700。该方法适于控制LED驱动器控制电路,以产生用于可连接到三相输入的LED驱动器的控制信号,该三相输入包括三个不同的相线,每个相线承载相同频率和不同相位的交流信号。

方法700包括在第一开关输入节点和第二开关输入节点之间可控地连接开关输出节点的第一步骤701。

方法700还包括响应于开关输出节点处的电压产生用于LED驱动器的控制信号的第二步骤702,其中控制信号与开关输出节点电隔离。

方法700还包括使用连接在三相输入的至少一个相线和第一开关输入节点之间的第一电压控制电路向第一开关输入节点提供电压的第三步骤703。

方法700还包括使用连接到第二开关输入节点并可连接到三相输入的至少一个相线的第二电压控制电路向第二开关输入节点提供电压的第四步骤704。

第三步骤703和第四步骤704被适配成使得:在第一开关输入节点处提供的电压在每个相应的交流信号的周期的一部分中大于每个交流信号的瞬时电压,并且在第二开关输入节点处提供的电压在每个相应的交流信号的周期期间的任何点处不大于任何交流信号的瞬时电压;或者在第一开关输入节点处提供的电压在每个相应的交流信号的周期的一部分中小于每个交流信号的瞬时电压,并且在第二开关输入节点处提供的电压在每个相应的交流信号的周期期间的任何点处不小于任何交流信号的瞬时电压。

本领域技术人员能够容易地修改上述方法,以适当地控制LED驱动器控制电路,从而实现这里描述的任何构思,例如参考图2到图6描述的构思。

本领域技术人员将能够容易地开发用于执行这里描述的任何方法的处理系统。因此,流程图的每个步骤可以表示由处理系统执行的不同动作,并且可以由处理系统的相应模块执行。

因此,实施例可以利用处理系统。处理系统可以用软件和/或硬件以多种方式实现,以执行所需的各种功能。处理器是采用一个或多个微处理器的处理系统的一个示例,所述微处理器可以使用软件(例如,微代码)来编程以执行所需功能。然而,处理系统可在采用或不采用处理器的情况下实施,且还可实施为用以执行某些功能的专用硬件与用以执行其它功能的处理器(例如,一个或多个经编程微处理器及相关联电路)的组合。

可在本公开的各种实施例中采用的处理系统组件的示例包括(但不限于)常规微处理器、专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA)。

在各种实现中,处理器或处理系统可以与诸如易失性和非易失性计算机存储器(诸如RAM,PROM,EPROM和EEPROM)之类的一个或多个存储介质相关联。存储介质可以被编码有一个或多个程序,当在一个或多个处理器和/或处理系统上执行时,该程序执行所需的功能。各种存储介质可以固定在处理器或处理系统内,或者可以是可传送的,使得其上存储的一个或多个程序可以被加载到处理器或处理系统中。

应当理解,所公开的方法优选地是计算机实现的方法。这样,还提出了包括代码装置的计算机程序的构思,所述代码装置用于当所述程序在诸如计算机的处理系统上运行时实现任何所述方法。因此,根据实施例的计算机程序的代码的不同部分、行或块可由处理系统或计算机执行以执行本文所述的任何方法。在一些可替换的实现方式中,方框中指出的功能可以不按照图中指出的顺序发生。例如,根据所涉及的功能,连续示出的两个框实际上可以基本上同时执行,或者这些框有时可以以相反的顺序执行。

通过研究附图、公开内容和所附权利要求,本领域技术人员在实践所要求保护的本发明时可以理解和实现所公开实施例的变型。在权利要求中,词语“包括”不排除其他元件或步骤,并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其它单元可以实现权利要求中所述的若干项的功能。在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施的仅有事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。如果上面讨论了计算机程序,则它可以存储/分布在适当的介质上,例如与其他硬件一起提供或作为其他硬件的一部分提供的光存储介质或固态介质,但是也可以以其他形式分布,例如经由因特网或其他有线或无线电信系统。如果在权利要求或说明书中使用术语“适于”,则应注意术语“适于”旨在等同于术语“被配置为”。权利要求中的任何附图标记不应解释为限制范围。

再多了解一些

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